BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG THỰC VẬT THỦY SINH

BIỆN PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHĂN NUÔI BẰNG THỰC VẬT THỦY SINH CN Nguyễn Thị Anh I GIỚI THIỆU Nước thải chăn nuôi bao gồm nước tắm rửa, vệ sinh chuồng trại gia súc, máng ăn, máng uống… loại nước gây nhiễm nặng có chứa chất vơ cơ, hữu cơ, khống chất… Hàm lượng chất hữu nước thải chăn nuôi chiếm khoảng 70- 80 %, bao gồm: protein, lipid, hydrocacbon dẫn xuất cellulose, acid amin Hàm lượng chất vô chiếm từ 20 -30%, bao gồm: đất, cát, bụi muối phosphate, muối nitrat, ion Cl-, SO4 2-, PO4 3-… Ngồi ra, nước thải chăn ni chứa nhiều vi sinh vật Các vi sinh vật tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước, chúng bao gồm nhóm: vi khuẩn điển hình như: E coli, Streptococcus sp, Salmonella sp, Shigella sp, Proteus, Clostridium sp…đây vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn, kiết lỵ Các loại virus tìm thấy nước thải như: corona virus, polio virus, aphthovirus… ký sinh trùng nước gồm loại trứng ấu trùng, ký sinh trùng thải qua phân, nước tiểu dễ dàng hòa nhập vào nguồn nước Đặc biệt nước thải từ trại chăn nuôi chứa khối lượng lớn nitrogen, phosphorus hợp chất vơ hồ tan Rất khó tách chất khỏi nước quét tước hay lọc thông thường Việc xử lý nước thải thường đòi hỏi cơng nghệ đại, tốn kém, ảnh hưởng đến hiệu sản xuất Tuy nhiên, không xử lý phù hợp, nguồn nước gây tình trạng nhiễm mơi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe người Xử lý nước thải loài thực vật thủy sinh áp dụng nhiều nơi giới với ưu điểm rẻ tiền, dễ vận hành đồng thời mức độ xử lý ô nhiễm cao Đây công nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiên, thân thiện với môi trường, cho phép đạt hiệu suất cao, chi phí thấp ổn định, đồng thời làm tăng giá trị đa dạng sinh học, cải tạo cảnh quan môi trường, hệ thống sinh thái địa phương II NỘI DUNG 2.1 Giới thiệu loại thực vật thủy sinh dùng để xử lý chất thải chăn nuôi Thực vật thủy sinh bao gồm loài thực vật sinh trưởng mơi trường nước, gây nên số bất lợi cho người việc phát triển nhanh phân bố rộng chúng Tuy nhiên, lợi dụng chúng để xử lý nước thải, làm phân compost, thức ăn cho người, gia súc làm giảm thiểu bất lợi gây chúng mà thu thêm lợi nhuận Bảng 1: Một số thủy sinh thực vật tiêu biểu Loại Thuỷ sinh thực vật sống chìm Thuỷ sinh thực vật sống trôi Thuỷ sinh thực vật sống Tên thông thường Tên khoa học Hydrilla Hydrilla verticillata Water milfoil Myriophyllum spicatum Blyxa Blyxa aubertii Lục bình Eichhornia crassipes Bèo Wolfia arrhiga Bèo tai tượng Pistia stratiotes Salvinia Salvinia spp Cattails Typha spp Bulrush Scirpus spp Sậy Phragmites communis Bảng 2: Nhiệm vụ thủy sinh thực vật hệ thống xử lý nước thải Phần thể Nhiệm vụ Rễ/thân Là giá bám cho vi khuẩn phát triển Lọc hấp thu chất rắn Hấp thu ánh mặt trời cản trở phát triển tảo Thân/lá mặt nước phía mặt nước Làm giảm ảnh hưởng gió lên bề mặt xử lý Làm giảm trao đổi nước khí Chuyển oxy từ xuống rễ  Mục đích thực vật thủy sinh xử lý nước thải chăn ni: + Ơn định chất thải + Loại bỏ dinh dưỡng nước thải + Thu hồi dinh dưỡng vào sinh khối + Thu hồi sinh khối thực vật sử dụng cho mục đích khác  Vai trò thực vật thủy sinh: + Cung cấp mơi trường bám dính VSV (rể, thân) để VSV ổn định chất thải  Một số nghiên cứu xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh Một nghiên cứu thực tỉnh Hậu Giang, thời gian tháng, nhằm khảo sát diễn biến độ đục, hàm lượng COD, tổng nitơ, phosphat tổng nước thải chăn nuôi đánh giá hiệu xử lý nước thải rau ngổ lục bình thơng qua tăng trưởng khả hấp thu đạm, lân, kim loại nặng hai loại rau môi trường nước thải Kết cho thấy, hiệu suất xử lý nước thải rau ngổ độ đục 96,94%; COD 44,97%; Nitơ tổng 53,60%, phosphat tổng 33,56% Hiệu suất xử lý nước thải lục bình độ đục 97,79%; COD 66,10%; Nitơ tổng 64,36%, phosphat tổng 42,54% Kết đặc điểm sinh học cho thấy, rau ngổ lục bình có khả thích nghi phát triển tốt mơi trường nước thải Phân tích hàm lượng kim loại nặng rau ngổ, lục bình, nước ao thí nghiệm bùn, kết cho thấy Cu, Zn, Cd, Cr nước thải xả môi trường đạt loại A so TCVN 5942 - 1995 Nghiên cứu khẳng định, hệ thống ao xử lý có trồng rau ngổ lục bình thiết kế phù hợp với mơ hình chăn ni heo hộ gia đình hay trang trại nhỏ với quy trình khép kín: chăn ni gia súc - ni cá - trồng Theo đó, chủ hộ tận dụng nguồn nước xả từ hệ thống để tưới cây, vệ sinh chuồng nuôi cá Một nghiên cứu khác sử dụng Bèo Tây để xử lý Nitơ Photpho nước thải chăn nuôi lợn sau công nghệ biogas rằng: Khi sử dụng bèo tây xử lý hiệu N P Kết thực nghiệm cho thấy tải lượng 50 l/m2.ngày, hiệu suất xử lý chất ô nhiễm TN, NO3-, NH4+ TP là 65,79%; 73,48%; 78,70% 55,19% Tính ra, tải lượng TN TP đưa vào hệ thống 4489,5 mg N/m2.ngày 784,5 mg P/m2.ngày lượng loại bỏ tương ứng 2953,64 mg N/m2.ngày 432,96 mg P/m2.ngày Với tải lượng 100 l/m2.ngày, hiệu suất xử lý chất ô nhiễm TN, NO3-, NH4+ TP 39,70%; 71,05%; 54,47% 43,29% Tính đơn vị diện tích, đưa vào hệ thống 10038 mg TN/m2.ngày 1252 mg TP/m2.ngày lượng loại bỏ tương ứng 3985,09 mg N/m2.ngày 541,99 mg P/m2.ngày 2.2 Cách thức xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh Bước 1: Nước thải từ chuồng gia súc cho chảy vào bể lắng, để chất thải rắn lắng xuống đáy Đây bước giúp loại bỏ bớt tạp chất độc hại nước, tiền đề cho bước xử lý Bước 2: Sau vài ngày nước thải lắng loại bỏ bớt tạp chất chuyển sang bể mở có thực vật thủy sinh để lọc Mặt nước bể che phủ (mật độ khoảng 400 cây/bể)  Những lưu ý xây bể lọc nước thải chăn nuôi: – Độ sâu bể loại thực vật thủy sinh khác ví dụ: + Với bèo lục bình: làm độ sâu tùy ý + Với cỏ muỗi nước: Do cỏ muỗi nước phù hợp với nguồn nước nông nên hạn chế xây bể sâu khoảng 30cm – Kích cỡ bể phụ thuộc vào nguồn nước thải cần xử lý Ví dụ: chất thải 10 lợn vào khoảng 456 lít, cần bể cạnh m, sâu 0,5 m Bể phải có tổng khối lượng 18 m3 diện tích bề mặt 36 m2 Bể chứa nước thải chuồng ni khoảng 30 ngày Nước thải giữ bể xử lý 10 ngày Thời gian này, lượng phospho nước giảm khoảng 57-58%, 44% lượng nitơ loại bỏ BOD5 (là phương pháp xác định mức độ vật chất hữu nước) Trong thời gian giảm xử lý 10 ngày, BOD5 giảm khoảng 80-90% Những biện pháp xử lý nước thải theo cách đáp ứng tiêu chuẩn tối thiểu Nước thải sơng hồ, suối cách an tồn mà khơng cần xử lý thêm Ngồi ra, thủy sinh thu hoạch dùng làm phân hữu Bản thân chúng trực tiếp làm phân xanh phân trộn 2.3 Ưu, nhược điểm phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh  Ưu điểm: + Hiệu xử lý chậm ổn định loại nước thải có nồng độ COD, BOD thấp, khơng có độc tố + Chi phí xử lý khơng cao + Q trình xử lý khơng đòi hỏi cơng nghệ phức tạp + Sinh khối tạo sau trình xử lý sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau: làm nguyên liệu cho thủ công mỹ nghệ, làm thực phẩm cho người gia súc, làm phân bón + Bộ rễ thân ngập nước giá thể tốt vi sinh vật, vận chuyển đưa vi sinh vật theo + Sử dụng thực vật xử lý nước nhiều trường hợp không cần cung cấp lượng, ứng dụng vùn hạn chế lượng  Nhược điểm: + Diện tích cần dùng để xử lý nước thải phải lớn, đòi hỏi phải có đủ ánh sáng Trong trường hợp khơng có thực vật, vi sinh vật khơng có nơi bám vào Chúng dễ dàng trơi theo dòng nước lắng xuống đáy Rễ thực vật nơi cho vi sinh vật có hại sinh sống, chúng tác nhân sinh học gây ô nhiễm môi trường mạnh III KẾT LUẬN Xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh giải pháp mang lại hiệu cao, đem lại nhiều lợi ích như: tiết kiệm chi phí, hạn chế dịch bệnh, hiệu kinh tế chăn ni, góp phần bảo vệ môi trường, nâng cao hiệu sản xuất nhằm phát triển ngành chăn nuôi ổn định, bền vững TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Thị Nguyệt, Trần Văn Tựa, Nguyễn Trung Kiên, Đặng Đình Kim Nghiên cứu sử dụng bèo tây Eichhornia crassipes để xử lý Nitơ Phôtpho nước thải chăn nuôi lợn sau công nghệ Biogas, Tạp chí sinh học 2014, 37(1): 53-59 http://hoahocngaynay.com/vi/phat-trien-ben-vung/hoa-hoc-va-moi-truong/736-xu-ly-nuoc-thai-bang-rau-ngo-valuc-binh.html http://khoahoc.tv/xu-ly-nuoc-thai-bang-thuy-sinh-thuc-vat-665 ... phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh  Ưu điểm: + Hiệu xử lý chậm ổn định loại nước thải có nồng độ COD, BOD thấp, khơng có độc tố + Chi phí xử lý khơng cao + Q trình xử lý khơng... Cách thức xử lý nước thải chăn nuôi thực vật thủy sinh Bước 1: Nước thải từ chuồng gia súc cho chảy vào bể lắng, để chất thải rắn lắng xuống đáy Đây bước giúp loại bỏ bớt tạp chất độc hại nước, tiền... nước phía mặt nước Làm giảm ảnh hưởng gió lên bề mặt xử lý Làm giảm trao đổi nước khí Chuyển oxy từ xuống rễ  Mục đích thực vật thủy sinh xử lý nước thải chăn ni: + Ơn định chất thải + Loại